Ozon er en enkel kjemisk forbindelse som bare inneholder oksygenatomer, og dens effekter avhenger av hvor i atmosfæren den oppstår. I den øvre stratosfæren danner den et beskyttende skjold mot ultrafiolett solstråling, men nær bakken er det et forurensende stoff som kan forårsake luftveisplager hos mennesker og dyr. Opprettelse og ødeleggelse av stratosfærisk ozon avhenger først og fremst av naturlige prosesser, men nær bakken er industrielle prosesser stort sett ansvarlige for opprettelsen.
TL; DR (for lang; Leste ikke)
Ozon, med den kjemiske formelen O3, dannes fra vanlig oksygen i den øvre stratosfæren med energien fra solens ultrafiolette stråler. Ozon dannes også i den lavere atmosfæren fra naturlige og industrielle prosesser.
Kjemisk oppbygning
Et ozonmolekyl består av tre oksygenatomer (O3), mens den stabile oksygenformen som normalt eksisterer i atmosfæren, bare består av to. Når visse kjemiske prosesser gjør et ekstra oksygenatom tilgjengelig, binder det svært reaktive atomet lett med et oksygenmolekyl. Ozon er også svært reaktivt, og oksidasjonsevnen er den andre bare for fluor. Det er nyttig som deodoriserende og blekende middel så vel som for å drepe bakterier og rense vann. Det er en lyseblå gass ved romtemperatur, og den sterke lukten minner om tordenvær fordi lynnedslag produserer ozon.
Produksjon av stratosfærisk ozon
Ultrafiolett lys fra solen reagerer med oksygenmolekyler i den øvre atmosfæren for å danne det stratosfæriske ozonlaget. Når det energiske lyset treffer oksygenmolekyler, bryter det dem i to separate oksygenatomer, og hver av dem de svært reaktive atomene binder seg til et annet oksygenmolekyl, noe som resulterer i dannelsen av to ozon molekyler. Disse reaksjonene forekommer hyppigst i tropene, hvor sollyset er mest intenst. De er viktige fordi den ultrafiolette strålingen de absorberer ellers ville nå overflaten på planeten, hvor det ville gjøre det vanskelig for livet å eksistere.
Produksjon av troposfærisk ozon
Fordi det er en så etsende gass, er ozon i den lavere atmosfæren kjent som dårlig ozon, og en rekke kjemiske reaksjoner gir det. En av dem forekommer i bilmotorer, hvor oksygen og nitrogengass kombineres for å danne nitrogenoksid. Denne gassen reagerer med oksygen for å danne nitrogendioksid. På solrike, varme dager brytes nitrogendioksid ned igjen for å frigjøre et oksygenatom, som igjen binder seg med et oksygenatom for å danne ozon. Utslipp fra fabrikker og energistasjoner som brenner fossilt brensel genererer også ozon gjennom en lignende prosess. Ozon dannes også rundt høyspennings elektrisk utstyr.
Ozonforurensning
Ozon forekommer naturlig i troposfæren, hovedsakelig på grunn av frigjøring av hydrokarboner fra planter og jord som brytes ned i sollys til salpetersyre og oksygenradikaler. Naturlige nivåer er sjelden høye nok til å forårsake problemer for mennesker, men den ekstra ozon fra industrielle prosesser og biler kan forårsake en rekke av dem. Den svært reaktive gassen skader skog og avlinger, skader levende vev og forårsaker luftveisplager hos følsomme individer. Ozonnivået i troposfæren er ikke konstant - de øker på varme solskinnsdager i storbyområder og andre områder med høy industriell aktivitet. Ozon er en hovedkomponent av smog.